近年來,我國頻繁發生大規模持續霧霾天氣,大氣污染防治工作形勢十分嚴峻。環境空氣中的PM2.5主要來自兩方面:一是直接排放,二是二次顆粒物。VOC作為重要的二次顆粒物,對霧霾的形成和區域分布具有重大影響。涂料行業是大氣污染防治計劃中的重點行業,其VOC排放是形成PM2.5的重要來源。
我國VOC測試方法的現狀
目前,國內外對VOC測試方法的意見比較統一,即為:在規定的條件下,所測得涂料中存在的揮發性有機化合物的含量。此處的“規定的條件”概念較為寬泛,因此這也是行業內最為關注的問題之一。ISO 11890中述及“所需考慮的化合物的性質和數量將取決于涂料應用的領域”,即:對于涂料產品的不同應用領域來說,VOC含量的測定或其計算方法以及限量值應通過法規規定或雙方約定來確定。在這方面,我國的涂料產品標準和VOC測定方法標準已經走在了世界的前列。
為了提高我國國家標準采用國際標準的比例并及時跟蹤國際標準,使我國的基礎標準與國際接軌,在中國石油(12.80,?0.33,?2.65%)和化學工業聯合會的領導下,由全國涂料和顏料標準化技術委員會秘書處于2009年組織完成了《涂料中揮發性有機化合物(VOC)含量的測定》系列國家標準3項,即:GB/T 23984—2009《色漆和清漆低VOC乳膠漆中揮發性有機化合物(罐內VOC)含量的測定》、GB/T 23986—2009《色漆和清漆揮發性有機化合物(VOC)含量的測定氣相色譜法》和GB/T 23985—2009《色漆和清漆揮發性有機化合物(VOC)含量的測定差值法》,分別適用于VOC含量在0.01%~0.1%、0.1%~15%、>15%的三部分涂料體系。該系列國家標準系統地提升和完善了我國評價涂料中VOC含量的測試標準體系,并使我國涂料VOC含量測試技術進入了國際先進水平的行列。
近年來,全國涂料和顏料標準化技術委員會為促進我國涂料的低污染化,從維護涂料生產、施工和使用人員的健康考慮,從維護人居環境和自然生態出發,提出了《涂料中有害物質限量》系列標準,如GB 18582—2008、GB 24613—2009、GB 24408—2009、GB 24409—2009、GB 24410—2009等。這些標準對多種涂料中VOC的含量均進行了限值規定,并建立了諸多VOC測試方法,為后期其他類似產品標準或方法標準的制訂奠定了技術基礎。
涂料中VOC測試方法展望
隨著我國涂料技術的發展及環保法規的日益健全,環境友好型涂料產品越來越多,涂料中VOC含量必將越來越低。同時,隨著現代測試設備和儀器的發展,涂料檢測技術在不斷更新,對涂料中VOC的測試方法將有新的要求。為順應未來的發展,我國還需不斷完善VOC測試方法標準,為各類用戶在進行質量管理、市場監督方面提供更為科學的依據,因此建議制定一些更為切合涂料行業實際情況的VOC含量測試方法。
1.建立涂膜釋放到空氣中VOC含量的測定方法——環境艙/氣相色譜法涂料在生產和施工過程中會向空氣中釋放VOC,并對環境以及生產和施工人員的健康造成危害。涂料成膜時,在其干燥過程中及干燥后的一段時間內均會向空氣中釋放VOC,從而對環境和消費者的健康繼續造成危害。目前,國內外涂料行業基本均采用測定液體涂料產品中的VOC方法,而對涂料成膜后向空氣中排放VOC的測定方法及標準尚未建立。在這方面,我國環境監測和建材行業制定了一系列關于空氣質量或空氣凈化的標準,如:GB/T 2761—2006、GB/T 11737—1989、JC/T 1074—2008、HJ 583—2010、HJ 584—2010等,但這些標準均是對整個室內環境中的VOC含量進行監測,而沒有對作為室內建材產品之一的涂料產品在VOC方面的實際貢獻進行獨立的分析測試,導致普通消費者往往認為涂料是室內環境污染的罪魁禍首,這或許已讓涂料行業被誤解了多年。目前,世界上有極少數國家已經開始采用以VOC釋放量作為考查涂料環保性能的標準,其中最具代表性的是芬蘭“M1認證”,也是世界上最為嚴格、最為苛刻的產品認證標準。
對涂料消費者而言,其更關注的可能是涂料成膜后釋放到空氣中的VOC品種及含量,因此,開發建立涂膜釋放到空氣中VOC含量的測定方法——環境艙/氣相色譜法非常有必要。
2.建立涂料中“惰性VOC”含量的測定方法——氣相色譜法傳統的涂料在生產和施工過程中,需要加入溶劑或稀釋劑,使其成為涂料行業VOC的主要來源。而在環境友好型涂料(如光固化涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料等)體系中,通常會加入反應性溶劑,俗稱“活性稀釋劑”,如用于無溶劑環氧涂料的縮水甘油酯類或縮水甘油醚類、酚類等;用于輻射固化涂料的多官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類、乙烯基酯類、乙烯基醚類等;用于高固體分涂料的高羥值聚酯類或聚醚類、低相對分子質量聚烯烴類等。這些活性稀釋劑的絕大部分在涂料成膜過程中會參與反應,并未釋放到空氣中,也不會對環境造成污染,如果仍按常規VOC含量的測試方法進行測定顯然不科學、不符合技術的進步。鑒于此種現狀,建議給那些在涂料生產和施工過程中,用于降低體系黏度或改變產品某些性能,但不參與成膜反應的可揮發性有機化合物命名為“惰性VOC”,此類VOC會在涂料成膜過程中會釋放到空氣中。

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